RU2723655C1 - Fuel-operated heating device of vehicle and method of operation of fuel-operated heating device of vehicle - Google Patents

Fuel-operated heating device of vehicle and method of operation of fuel-operated heating device of vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2723655C1
RU2723655C1 RU2019120037A RU2019120037A RU2723655C1 RU 2723655 C1 RU2723655 C1 RU 2723655C1 RU 2019120037 A RU2019120037 A RU 2019120037A RU 2019120037 A RU2019120037 A RU 2019120037A RU 2723655 C1 RU2723655 C1 RU 2723655C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
combustion
heating device
air
vehicle
Prior art date
Application number
RU2019120037A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андреас РУЧЕ
Виталий ДЕЛЛ
Маттиас ПФАУ
Original Assignee
Вебасто Се
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вебасто Се filed Critical Вебасто Се
Application granted granted Critical
Publication of RU2723655C1 publication Critical patent/RU2723655C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/20Systems for controlling combustion with a time programme acting through electrical means, e.g. using time-delay relays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2203Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners
    • B60H1/2212Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners arrangements of burners for heating air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/02Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00Regulating air supply or draught
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2228Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant controlling the operation of heaters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2268Constructional features
    • B60H2001/2284Fuel supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D2900/00Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/21Burners specially adapted for a particular use
    • F23D2900/21002Burners specially adapted for a particular use for use in car heating systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/04Measuring pressure
    • F23N2225/06Measuring pressure for determining flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00Applications
    • F23N2241/14Vehicle heating, the heat being derived otherwise than from the propulsion plant

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to the machine building. Method (100) of operation of fuel heating vehicle heating device includes reduction (130) of coefficient λ of excess air for combustion between supplied combustion air and supplied fuel in combustion chamber of fuel-operated vehicle heating device for interval Δt time from initial value λ> 1 to the range λ < λ. Lower coefficient λ of excess air for combustion is performed proceeding from continuous operation of vehicle heating device operating on fuel. Vehicle heating device is located before reduction of coefficient λ of excess air for combustion in stable stationary mode of operation. Also disclosed is a fuel-operated vehicle heating device.EFFECT: technical result consists in uniform combustion of deposit in combustion chamber.8 cl, 2 dwg

Description

Данное изобретение относится к работающему на топливе обогревательному устройству транспортного средства и к его способу эксплуатации.The present invention relates to a fuel-fired vehicle heating device and its operation method.

Описывается способ эксплуатации работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства, включающий в себя понижение коэффициента λ избытка воздуха для сгорания между поданным воздухом для сгорания и поданным топливом в камере сгорания работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства для интервала Δt времени с исходного значения λstart>1 до диапазона λ<λstart. Коэффициент λ избытка воздуха для сгорания, называемый также коэффициентом избытка воздуха или числом избытка воздуха, является безразмерным параметром между массовым отношением поданного воздуха для сгорания и поданным топливом. Коэффициент λ=1 избытка воздуха для сгорания описывает стехиометрическое сгорание, то есть полное сгорание имеющегося топлива и имеющегося в воздухе для сгорания кислорода. Значение λ>1 означает обедненную смесь топлива и воздуха для сгорания, при которой подается больше воздуха для сгорания, чем это необходимо для полного сгорания поданного в тот же промежуток времени топлива. Понижение коэффициента λ избытка воздуха для сгорания может иметь место, например, при непрерывной эксплуатации работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства, причем обогревательное устройство транспортного средства находится до понижения коэффициента λ избытка воздуха для сгорания в устойчивом стационарном режиме работы. В этом устойчивом стационарном режиме работы коэффициент λ=λstart избытка воздуха для сгорания может быть постоянным. Примером стационарных исходных значений λstart могут быть, например, значения между 1,5 и 2,0. Исходные значения λstart могут, например, также варьироваться в зависимости от номинальной мощности работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства. Например, стационарное исходное значение λstart=1,8 может быть в случае работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства с 15 кВт, а стационарное исходное значение λstart=1,7 может быть в случае работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства с номинальной мощностью 12 кВт. Диапазон λ<λstart, до которого коэффициент λ избытка воздуха для сгорания понижается со стационарного исходного значения λstart, может быть, например, от 1,1 до 1,4. В частности диапазон, до которого коэффициент λ избытка воздуха для сгорания понижается с исходного значения λstart, находится полностью выше λ=1. По сравнению с исходным значением λstart имеется после понижения коэффициента λ избытка воздуха для сгорания сравнительно богатое отношение топлива и воздуха для сгорания. Эта сравнительно богатая смесь топлива и воздуха для сгорания подходит для того, чтобы сжигать и таким образом устранять осевший в камере сгорания нагар, например кокс или сажу. Описанный способ подходит таким образом для регенерации обогревательного устройства транспортного средства, так как камера сгорания освобождается от нагара, который скапливается с течением времени. Таким образом, может предотвращаться возможное, вызванное образованием нагара в камере сгорания нарушение надлежащей работы работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства. Подобными нарушениями работы могут быть, например, повышенные значения отработанного газа монооксида углерода, повышенный выброс частиц сажи и/или более высокое шумообразование во время эксплуатации работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства. Далее нагар в камере сгорания может также приводить к плохому характеру пуска, то есть к плохому характеру зажигания работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства, так что в частности во время фазы пуска могут вызываться повышенные выбросы отработанного газа и частиц сажи. Это может приводить вплоть до полного выхода из строя работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства, при котором пуск работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства повторно не удается из-за образования нагара в камере сгорания.A method of operating a fuel-powered vehicle heating device is described, which includes lowering the coefficient λ of excess combustion air between the supplied combustion air and the supplied fuel in the combustion chamber of the vehicle-powered heating device for a time interval Δt from the initial value λ start > 1 to the range λ <λ start . The coefficient λ of excess air for combustion, also called the coefficient of excess air or the number of excess air, is a dimensionless parameter between the mass ratio of the supplied combustion air and the supplied fuel. The coefficient λ = 1 of excess air for combustion describes stoichiometric combustion, that is, the complete combustion of the available fuel and the oxygen available in the air for combustion. A value of λ> 1 means a lean mixture of fuel and combustion air, at which more combustion air is supplied than is necessary for complete combustion of the fuel supplied in the same period of time. A decrease in the coefficient λ of excess air for combustion can take place, for example, during continuous operation of a vehicle-powered heating device, and the heating device of the vehicle is located until the coefficient λ of excess air for combustion in a stable stationary mode is reduced. In this stable stationary mode of operation, the coefficient λ = λ start of the excess air for combustion can be constant. An example of a stationary reference value λ start can be, for example, values between 1.5 and 2.0. The initial values of λ start can, for example, also vary depending on the rated power of the vehicle’s fuel-fired heating device. For example, the stationary reference value λ start = 1.8 can be in the case of a vehicle-powered heating device with 15 kW, and the stationary reference value λ start = 1.7 can be in the case of a fuel-powered vehicle heating device with a rated power 12 kW The range λ <λ start , to which the coefficient λ of excess combustion air decreases from the stationary initial value λ start , can be, for example, from 1.1 to 1.4. In particular, the range to which the coefficient λ of excess combustion air decreases from the initial value λ start is completely higher than λ = 1. Compared with the initial value λ start, after a decrease in the coefficient λ of excess air for combustion, there is a relatively rich ratio of fuel and air for combustion. This relatively rich mixture of fuel and combustion air is suitable for burning and thus eliminating carbon deposits such as coke or soot that have settled in the combustion chamber. The described method is thus suitable for the regeneration of the heating device of the vehicle, since the combustion chamber is freed from soot, which accumulates over time. In this way, a possible violation of the proper operation of the fuel-powered vehicle heating device due to the formation of soot in the combustion chamber can be prevented. Such malfunctions can be, for example, increased values of the carbon monoxide exhaust gas, increased emission of soot particles and / or higher noise generation during operation of the vehicle’s fuel-fired heating device. Further, carbon deposits in the combustion chamber can also lead to a poor start-up character, that is, to a bad ignition pattern of the vehicle’s fuel-fired heating device, so that in particular during the start-up phase, increased emissions of exhaust gas and soot particles can be caused. This can lead to a complete failure of the vehicle’s fuel-powered heating device, in which the vehicle’s fuel-powered heating device cannot be restarted due to the formation of soot in the combustion chamber.

Вышеуказанные проблемы решаются или сокращаются благодаря описанному способу.The above problems are solved or reduced due to the described method.

Предпочтительно может быть предусмотрено, что коэффициент λ избытка воздуха для сгорания удерживается в диапазоне λ<λstart в течение интервала Δt времени в постоянном диапазоне значений. Благодаря удержанию коэффициента λ избытка воздуха для сгорания в постоянном диапазоне значений в течение интервала Δt времени может достигаться контролируемое и в частности равномерное выгорание нагара в камере сгорания. Длительность интервала времени может быть заранее, исходя из конкретного устройства, экспериментально определена и задана для соответствующего типа работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства. Возможно также длительность интервала Δt времени определять динамически на основе осевшего в камере сгорания количества нагара. Выводы об осевшем в камере сгорания количестве нагара могут делаться, например, косвенным образом через пусковую характеристику работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства. С этой целью могут контролироваться, например, значения температуры и выброса отработанного газа во время фазы пуска работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства, и при менее благоприятном ходе может намечаться удлинение интервала Δt времени во время следующего предстоящего понижения коэффициента λ избытка воздуха для сгорания до постоянного диапазона значений. Постоянный диапазон значений может быть задан, например, вокруг ожидаемого предпочтительно целевого значения λziel. Возможно, что вместо постоянного диапазона значений коэффициент λ избытка воздуха для сгорания удерживается на постоянном целевом значении λziel.Preferably, it can be provided that the coefficient λ of excess combustion air is kept in the range λ <λ start for a time interval Δt in a constant range of values. By keeping the coefficient λ of excess combustion air in a constant range of values over a time interval Δt, a controlled and in particular uniform burnup of soot in the combustion chamber can be achieved. The duration of the time interval can be predetermined on the basis of a specific device, experimentally determined and set for the corresponding type of vehicle-powered fuel heating device. It is also possible to determine the duration of the time interval Δt dynamically based on the amount of soot deposited in the combustion chamber. Conclusions about the amount of soot deposited in the combustion chamber can be made, for example, indirectly through the starting characteristic of the vehicle’s fuel-powered heating device. For this purpose, for example, the temperature and exhaust gas emission can be monitored during the start-up phase of the vehicle’s fuel-fired heating device, and with a less favorable course, an extension of the time interval Δt can be planned during the next upcoming decrease in the coefficient λ of excess combustion air range of values. A constant range of values may be set, for example, around the expected preferably target value λ ziel . It is possible that instead of a constant range of values, the coefficient λ of excess combustion air is kept at a constant target value of λ ziel .

Предпочтительно может быть предусмотрено, что по окончании интервала Δt времени коэффициент λ избытка воздуха для сгорания возвращается в диапазон конечных значений коэффициента избытка воздуха для сгорания с λ>1. Таким образом, работающее на топливе обогревательное устройство транспортного средства возвращается после завершенной регенерации, то есть после завершения выгорания нагара в камере сгорания, по существу в изначальный нормальный стационарный режим работы. Диапазон конечных значений может включать в себя предпочтительно исходное значение λstart. Возможно, что коэффициент λ избытка воздуха для сгорания возвращается на исходное значение λstart.Preferably, it can be provided that, at the end of the time interval Δt, the coefficient λ of excess air for combustion returns to the range of final values of the coefficient of excess air for combustion with λ> 1. Thus, the vehicle’s fuel-powered heating device returns after the regeneration is complete, that is, after the burning of the carbon in the combustion chamber is completed, essentially in its original normal stationary mode. The range of final values may preferably include the initial value λ start . It is possible that the coefficient λ of excess air for combustion returns to the initial value λ start .

Далее может быть предусмотрено, что длительность интервала Δt времени составляет от 2 минут до 5 минут. Предпочтительно интервал Δt времени может составлять 4 минуты. В вышеуказанном интервале времени, который составляет от 2 минут до 5 минут, может ожидаться, как правило, полное выгорание нагара в камере сгорания. Регенерация работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства таким образом по окончании интервала Δt времени по существу полностью завершена.Further, it can be provided that the duration of the time interval Δt is from 2 minutes to 5 minutes. Preferably, the time interval Δt may be 4 minutes. In the above time interval, which is from 2 minutes to 5 minutes, as a rule, complete burnout of soot in the combustion chamber can be expected. The regeneration of the fuel-powered vehicle heating device in this way at the end of the time interval Δt is substantially complete.

Предпочтительно может быть предусмотрено, что поданное в камеру сгорания количество воздуха для сгорания снижается, и/или поданное в камеру сгорания количество топлива повышается. Благодаря сокращению поданного количества воздуха для сгорания и благодаря повышению поданного количества топлива может в каждом случае, по отдельности или совместно, достигаться необходимое понижение коэффициента λ избытка воздуха для сгорания до диапазона λ<λstart.Preferably, it may be provided that the amount of combustion air supplied to the combustion chamber is reduced, and / or the amount of fuel supplied to the combustion chamber is increased. By reducing the supplied amount of combustion air and by increasing the supplied amount of fuel, in each case, individually or jointly, the necessary reduction in the coefficient λ of excess combustion air to the range λ <λ start can be achieved.

Предпочтительно может быть предусмотрено, что поданное в камеру сгорания количество воздуха для сгорания и/или поданное в камеру сгорания количество топлива задается в зависимости от зарегистрированного датчиком давления воздуха. Благодаря изменению давления воздуха изменяется поданная в камеру сгорания масса воздуха, без того чтобы поданный объем воздуха испытывал изменение. Благодаря варьированию поданного количества воздуха и поданного количества топлива в зависимости от измеренного давления воздуха это может компенсироваться, так что необходимый коэффициент λ избытка воздуха для сгорания надежно выдерживается.Preferably, it may be provided that the amount of combustion air supplied to the combustion chamber and / or the amount of fuel supplied to the combustion chamber is determined depending on the air pressure recorded by the sensor. Due to the change in air pressure, the mass of air supplied to the combustion chamber changes, without the supplied volume of air experiencing a change. By varying the supplied amount of air and the supplied amount of fuel depending on the measured air pressure, this can be compensated, so that the necessary coefficient λ of excess air for combustion is reliably maintained.

Далее может быть предусмотрено, что понижение коэффициента λ избытка воздуха для сгорания до диапазона λ<λstart инициируется на основе времени работы обогревательного устройства транспортного средства с момента последнего понижения и/или оканчивается на основе зарегистрированного датчиком давления воздуха. Благодаря связыванию понижения коэффициента λ избытка воздуха для сгорания со временем работы обогревательного устройства транспортного средства с момента последнего понижения достигается по существу циклическая регенерация работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства. При первоначальном вводе в эксплуатацию работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства момент времени первоначального ввода в эксплуатацию может приравниваться к моменту времени последнего понижения, так как в этот момент времени камера сгорания свободна от нагара. Далее может быть предусмотрено, что вне зависимости от времени работы, по окончании фиксированного промежутка времени, например один раз в год, производится регенерация работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства. Окончание понижения на основе зарегистрированного давления воздуха может предотвращать в более высоких положениях нежелательное падение ожидаемого коэффициента λ избытка воздуха для сгорания ниже заявленного постоянного значения λziel во время понижения. Это может происходить, например, если транспортное средство во время понижения коэффициента λ избытка воздуха для сгорания преодолевает больший перепад высот, например на горном перевале, и вследствие сопутствующего падения давления воздуха меньшее количество воздуха для сгорания подается в камеру сгорания.Further, it can be provided that a decrease in the coefficient λ of excess combustion air to the range λ <λ start is initiated based on the operating time of the vehicle’s heating device since the last decrease and / or ends on the basis of the air pressure recorded by the sensor. By associating a decrease in the coefficient λ of excess combustion air with the operating time of the vehicle heating device from the time of the last decrease, substantially cyclic regeneration of the fuel-powered vehicle heating device is achieved. During the initial commissioning of the vehicle’s fuel-powered heating device, the time of initial commissioning may be equal to the time of the last lowering, since at this point in time the combustion chamber is free of soot. Further, it can be provided that, regardless of the operating time, at the end of a fixed period of time, for example, once a year, the vehicle’s fuel-fired heating device is regenerated. The end of the reduction based on the recorded air pressure can prevent in higher positions an undesired drop in the expected coefficient λ of excess combustion air below the stated constant value λ ziel during the reduction. This may occur, for example, if the vehicle, during the reduction of the coefficient λ of excess combustion air, overcomes a greater height difference, for example, on a mountain pass, and due to the concomitant drop in air pressure, less combustion air is supplied to the combustion chamber.

Далее описывается работающее на топливе обогревательное устройство транспортного средства с устройством управления, которое приспособлено для выполнения вышеописанного способа.The following describes a fuel-powered vehicle heating device with a control device that is adapted to perform the above method.

Вышеописанное изобретение разъясняется теперь в качестве примера со ссылкой на приложенный чертеж при помощи предпочтительного варианта осуществления.The invention described above is now explained by way of example with reference to the attached drawing using a preferred embodiment.

На чертежах показаны:The drawings show:

фиг. 1 - блок-схема способа эксплуатации работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства; иFIG. 1 is a flowchart of a method of operating a fuel-powered vehicle heating device; and

фиг. 2 - схематичное изображение работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства.FIG. 2 is a schematic illustration of a fuel-powered vehicle heating device.

Фиг. 1 показывает блок-схему способа эксплуатации работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства. Описанный способ 100 начинается со старта 110. Начиная со старта 110, проверяется, выполнено ли условие, шаг 120. В качестве условия может использоваться, например, время работы обогревательного устройства транспортного средства с момента последнего понижения. Далее может также использоваться общее прошедшее время с момента последнего понижения в качестве условия. Возможное время работы между двумя фазами понижения может составлять, например, от 8 до 30 часов. Наиболее предпочтительно время работы может составлять от 8 до 12 часов, причем в свою очередь 10 часов могут быть предусмотрены в качестве времени работы до в каждом случае следующего понижения. Максимальный промежуток времени между двумя понижениями может составлять, например, 1 год. Если условие не выполнено, шаг 120 - нет, то способ снова продолжается со старта 110. Если условие выполнено, шаг 120 - да, то способ продолжается понижением на шаге 130. Наряду с определенно указанными в связи с фиг. 1 условиями, то есть временем работы обогревательного устройства транспортного средства с момента последнего понижения и максимальным промежутком времени с момента последнего понижения, могут также другие условия, которые указываются в другом месте данного описания, использоваться для инициации понижения. На шаге 130 осуществляется понижение коэффициента λ избытка воздуха для сгорания с исходного значения λstart>1 до диапазона значений 1<λ<λstart. Исходное значение λstart может составлять, например, 1,7 или 1,8. Диапазон значений 1<λ<λstart, до которого осуществляется понижение, может быть, например, диапазоном от 1,1 ДО 1,5. Предпочтительно понижение может осуществляться до постоянного значения λziel. λziel может составлять, например, 1,2. Понижение коэффициента λ избытка воздуха для сгорания может осуществляться, например, посредством сокращения поданного воздуха для сгорания. Это может достигаться, например, посредством дросселирования в области подвода воздуха или за счет уменьшенной частоты вращения вентилятора, причем вентилятор подает воздух для сгорания в камеру сгорания. Далее также возможно изменение поданного количества топлива, например, за счет повышенной интенсивности подачи топливного насоса. Также таким образом коэффициент избытка воздуха для сгорания может сдвигаться в необходимый диапазон. Сокращение поданного воздуха для сгорания имеет по сравнению с повышением количества поданного топлива то преимущество, что тепловая мощность работающего на топливе устройства транспортного средства остается во время фазы понижения практически постоянной, так как количество поданного топлива остается по существу неизменным. Понижение может достигаться по существу практически ступенчато за счет непосредственного переключения соответствующих средств подачи для воздуха для сгорания и/или для топлива на необходимые значения. По окончании понижения на шаге 140 может проверяться, должна ли инициированная фаза понижения заканчиваться. Соответствующим критерием является, например, истечение интервала Δt времени, который может начинаться с началом понижения на шаге 130. Длительность интервала Δt времени может составлять от 2 до 5 минут, предпочтительно 4 минуты. Дальнейшим критерием окончания фазы понижения может быть давление воздуха в окружающей среде обогревательного устройства транспортного средства, так как при понижении давления воздуха меньшая масса воздуха подается в камеру сгорания при остающейся в остальном неизменной работе средства подачи воздуха для сгорания. Если фаза понижения еще не должна завершаться, шаг 140 - нет, то на последующем шаге 160 удерживается по существу лишь предыдущее рабочее состоянии, то есть регенерация продолжается. Исходя из этого, снова проверяется, должна ли фаза понижения завершаться, шаг 140. Если условие окончания фазы понижения обеспечено, шаг 140 - да, то на последующем шаге 150 обогревательное устройство транспортного средства снова возвращается в первоначальный режим работы. Это может осуществляться, например, посредством повышения количества поданного воздуха для сгорания и/или за счет сокращения количества поданного топлива до первоначальных исходных значений, в зависимости от того, как происходило понижение до этого. Затем со старта 110 способ 100 может заново запускаться и соответственно продолжаться.FIG. 1 shows a flowchart of a method of operating a fuel-powered vehicle heating device. The described method 100 starts from start 110. Starting from start 110, it is checked whether the condition is fulfilled, step 120. As a condition, for example, the operating time of the vehicle’s heating device from the moment of the last decrease can be used. Further, the total elapsed time since the last decrease as a condition can also be used. The possible operating time between the two lowering phases can be, for example, from 8 to 30 hours. Most preferably, the operating time can be from 8 to 12 hours, and in turn, 10 hours can be provided as the operating time until in each case the next decrease. The maximum time interval between two lows can be, for example, 1 year. If the condition is not met, step 120 is not, then the method continues from start 110. If the condition is met, step 120 is yes, the method continues to decrease at step 130. Along with those specified in connection with FIG. 1 conditions, that is, the operating time of the heating device of the vehicle from the moment of the last decrease and the maximum period of time from the moment of the last decrease, other conditions that are indicated elsewhere in this description can also be used to initiate a decrease. At step 130, the coefficient λ of excess air for combustion is reduced from the initial value λ start > 1 to a range of values 1 <λ <λ start . The initial value of λ start may be, for example, 1.7 or 1.8. The range of values 1 <λ <λ start , to which the reduction is carried out, can be, for example, a range from 1.1 to 1.5. Preferably, the reduction can be carried out to a constant value of λ ziel . λ ziel may be, for example, 1.2. The reduction of the coefficient λ of excess combustion air can be accomplished, for example, by reducing the supplied combustion air. This can be achieved, for example, by throttling in the air supply region or by reducing the fan speed, the fan supplying combustion air to the combustion chamber. Further, it is also possible to change the supplied amount of fuel, for example, due to the increased flow rate of the fuel pump. Also in this way, the coefficient of excess air for combustion can be shifted to the desired range. The reduction in the supply of combustion air has, in comparison with the increase in the quantity of fuel supplied, the advantage that the thermal power of the fuel-powered vehicle device remains practically constant during the reduction phase, since the amount of fuel supplied remains essentially unchanged. The reduction can be achieved essentially stepwise by directly switching the appropriate means of supply for combustion air and / or for fuel to the required values. Upon completion of the reduction, in step 140, it can be checked whether the initiated reduction phase should end. A suitable criterion is, for example, the expiration of the time interval Δt, which can begin with the start of a decrease in step 130. The duration of the time interval Δt can be from 2 to 5 minutes, preferably 4 minutes. A further criterion for the end of the lowering phase can be the air pressure in the environment of the vehicle’s heating device, since when the air pressure decreases, a smaller mass of air is supplied to the combustion chamber with the combustion air supply means remaining otherwise unchanged. If the lowering phase does not have yet to be completed, step 140 is not, then at the next step 160 essentially only the previous operating state is maintained, that is, the regeneration continues. Based on this, it is again checked whether the lowering phase should be completed, step 140. If the condition for the end of the lowering phase is provided, step 140 is yes, then at the next step 150, the vehicle’s heating device returns to its original mode of operation. This can be done, for example, by increasing the amount of supplied combustion air and / or by reducing the amount of fuel supplied to the original initial values, depending on how the reduction took place before that. Then, from start 110, the method 100 may restart and continue accordingly.

Фиг. 2 схематично показывает работающее на топливе обогревательное устройство 10 транспортного средства. Работающее на топливе обогревательное устройство 10 транспортного средства имеет линию 12 топлива и линию 14 воздуха для сгорания, через которые в работающее на топливе обогревательное устройство транспортного средства подается топливо и соответственно воздух для сгорания. Поданное топливо может дозироваться топливным насосом 20 и подаваться в камеру 32 сгорания. В камере 32 сгорания расположено сопло 30, которое служит для распыления поданного топлива. Поданный в работающее на топливе обогревательное устройство 10 транспортного средства воздух для сгорания может при помощи устройства 18 регулировки воздуха, например вентилятора и/или дроссельного устройства, равным образом подаваться в камеру 32 сгорания. Распыленное топливо и поданный воздух для сгорания образуют внутри камеры сгорания смесь топлива и воздуха для сгорания с коэффициентом λ избытка воздуха для сгорания в зависимости от поданной за единицу времени массы топлива и воздуха. Установление коэффициента λ избытка воздуха для сгорания может производиться устройством 16 управления, которое через линию 22 управления управляет устройством 18 регулировки воздуха, а через дальнейшую линию 24 управления управляет топливным насосом 20. Отвод отработанного газа работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства не изображен на фиг. 2 определенно, однако безусловно имеется. В отводе отработанного газа могут также иметься неизображенные датчики, которые могут контролировать, например, значения выброса отработанного газа работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства, например сажевое число и нагрузку монооксида углерода. На фиг. 2 изображен датчик 28, который может регистрировать, например, окружающее давление в области работающего на топливе обогревательного устройства 10 транспортного средства. Устройство 16 управления может быть приспособлено в частности для выполнения вышеописанного способа.FIG. 2 schematically shows a fuel-powered vehicle heating device 10. The fuel-fired vehicle heating device 10 has a fuel line 12 and a combustion air line 14 through which fuel and, accordingly, combustion air is supplied to a vehicle-fueled heating device. The supplied fuel may be metered by the fuel pump 20 and supplied to the combustion chamber 32. A nozzle 30 is located in the combustion chamber 32, which serves to spray the supplied fuel. The combustion air supplied to the fuel-fired vehicle heating device 10 can be supplied equally to the combustion chamber 32 by means of an air control device 18, for example a fan and / or a throttle device. The atomized fuel and the supplied combustion air form inside the combustion chamber a mixture of fuel and combustion air with a coefficient λ of excess combustion air, depending on the mass of fuel and air supplied per unit time. The coefficient λ of excess combustion air can be determined by a control device 16, which controls the air adjustment device 18 through the control line 22, and controls the fuel pump 20 via a further control line 24. The exhaust gas exhaust of the fuel-powered vehicle heating device is not shown in FIG. 2 definitely, but certainly there. The flue gas exhaust can also have unimagined sensors that can monitor, for example, the flue gas emission values of the vehicle’s fuel-fired heating device, such as the soot number and the load of carbon monoxide. In FIG. 2 depicts a sensor 28 that can detect, for example, ambient pressure in the region of a fuel-powered vehicle heating device 10. The control device 16 can be adapted in particular to perform the above method.

Раскрытые в вышеизложенном описании, на фигурах, а также в формуле изобретения признаки изобретения могут быть существенными для реализации изобретения как по отдельности, так и в произвольной комбинации.Disclosed in the foregoing description, in the figures, as well as in the claims, the features of the invention may be essential for the implementation of the invention both individually and in any combination.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙLIST OF REFERENCE POSITIONS

10 обогревательное устройство транспортного средства10 vehicle heating device

12 линия топлива12 fuel line

14 линия воздуха для сгорания14 combustion air line

16 устройство управления16 control device

18 устройство регулировки воздуха18 air adjustment device

20 топливный насос20 fuel pump

22 линия управления22 control line

24 дальнейшая линия управления24 further control line

28 датчик28 sensor

30 сопло30 nozzle

32 камера сгорания32 combustion chamber

100 способ100 way

110 старт110 start

120 условие выполнено?120 condition satisfied?

130 понижение130 lowering

140 окончание?140 ending?

150 возвращение150 return

160 удержание.160 hold.

Claims (8)

1. Способ (100) эксплуатации работающего на топливе обогревательного устройства (10) транспортного средства, включающий в себя понижение (130) коэффициента λ избытка воздуха для сгорания между поданным воздухом для сгорания и поданным топливом в камере (32) сгорания работающего на топливе обогревательного устройства (10) транспортного средства для интервала Δt времени с исходного значения λstart>1 до диапазона λ<λstart, причем понижение коэффициента λ избытка воздуха для сгорания осуществляют исходя из непрерывной эксплуатации работающего на топливе обогревательного устройства транспортного средства, причем обогревательное устройство транспортного средства находится до понижения коэффициента λ избытка воздуха для сгорания в устойчивом стационарном режиме работы.1. A method (100) for operating a fuel-powered heating device (10) of a vehicle, comprising lowering (130) the coefficient λ of combustion air excess between the supplied combustion air and the supplied fuel in the combustion chamber (32) of the fuel-powered heating device (10) the vehicle for the time interval Δt from the initial value λ start > 1 to the range λ <λ start , and the reduction of the coefficient λ of excess air for combustion is carried out based on the continuous operation of the vehicle’s fuel-powered heating device, and the vehicle’s heating device is to reduce the coefficient λ of excess air for combustion in a steady stationary mode of operation. 2. Способ (100) по п. 1, в котором коэффициент λ избытка воздуха для сгорания удерживают в диапазоне λ<λstart в течение интервала Δt времени в постоянном диапазоне значений.2. The method (100) according to claim 1, wherein the coefficient λ of excess combustion air is kept in the range λ <λ start for a time interval Δt in a constant range of values. 3. Способ (100) по п. 1 или 2, в котором по окончании интервала Δt времени коэффициент λ избытка воздуха для сгорания возвращают в диапазон конечных значений коэффициента избытка воздуха для сгорания с λ>1.3. The method (100) according to claim 1 or 2, in which at the end of the time interval Δt the coefficient λ of excess air for combustion is returned to the range of final values of the coefficient of excess air for combustion with λ> 1. 4. Способ (100) по любому из пп. 1-3, в котором длительность интервала Δt времени составляет от 2 минут до 5 минут.4. The method (100) according to any one of paragraphs. 1-3, in which the duration of the interval Δt time is from 2 minutes to 5 minutes. 5. Способ (100) по любому из пп. 1-4, в котором понижают поданное в камеру (32) сгорания количество воздуха для сгорания, и/или повышают поданное в камеру (32) сгорания количество топлива.5. The method (100) according to any one of paragraphs. 1-4, in which the amount of combustion air supplied to the combustion chamber (32) is reduced, and / or the amount of fuel supplied to the combustion chamber (32) is increased. 6. Способ по п. 5, в котором поданное в камеру (32) сгорания количество воздуха для сгорания и/или поданное в камеру (32) сгорания количество топлива задают в зависимости от зарегистрированного датчиком (28) давления воздуха.6. The method according to claim 5, wherein the amount of combustion air supplied to the combustion chamber (32) and / or the amount of fuel supplied to the combustion chamber (32) is set depending on the air pressure detected by the sensor (28). 7. Способ (100) по любому из пп. 1-6, в котором понижение (130) коэффициента λ избытка воздуха для сгорания до диапазона λ<λstart инициируют на основе времени работы обогревательного устройства (10) транспортного средства с момента последнего понижения (130) и/или заканчивают на основе зарегистрированного датчиком (28) давления воздуха.7. The method (100) according to any one of paragraphs. 1-6, in which the decrease (130) of the coefficient λ of excess air for combustion to the range λ <λ start is initiated based on the operating time of the heating device (10) of the vehicle since the last decrease (130) and / or is completed based on the value recorded by the sensor ( 28) air pressure. 8. Работающее на топливе обогревательное устройство (10) транспортного средства с устройством (16) управления, которое выполнено с возможностью осуществления способа (100) по любому из пп. 1-7.8. The fuel-powered heating device (10) of the vehicle with a control device (16), which is configured to implement the method (100) according to any one of paragraphs. 1-7.
RU2019120037A 2016-11-29 2017-11-22 Fuel-operated heating device of vehicle and method of operation of fuel-operated heating device of vehicle RU2723655C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016123041.3A DE102016123041B4 (en) 2016-11-29 2016-11-29 Fuel-powered vehicle heater and method of operating a fuel-powered vehicle heater
DE102016123041.3 2016-11-29
PCT/EP2017/080006 WO2018099776A1 (en) 2016-11-29 2017-11-22 Fuel-operated vehicle heating device and method for operating a fuel-operated vehicle heating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2723655C1 true RU2723655C1 (en) 2020-06-17

Family

ID=60450652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120037A RU2723655C1 (en) 2016-11-29 2017-11-22 Fuel-operated heating device of vehicle and method of operation of fuel-operated heating device of vehicle

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11148504B2 (en)
JP (1) JP2019535579A (en)
KR (1) KR20190070952A (en)
CN (1) CN110023681B (en)
DE (1) DE102016123041B4 (en)
RU (1) RU2723655C1 (en)
WO (1) WO2018099776A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1717514A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-02 Alde International Systems AB Gas burner and methods for starting and operating the same
RU2534920C1 (en) * 2013-06-05 2014-12-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Method of automatic regulation of fuel-air ratio in boiler furnace
DE102013218847A1 (en) * 2013-09-19 2015-03-19 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG A method of operating a fuel-powered vehicle heater in a new-state operation phase
EP3054216A1 (en) * 2015-02-09 2016-08-10 Spheros GmbH Control method for the startup function of a heating device which uses fuel

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3584459A (en) * 1968-09-12 1971-06-15 Gen Motors Corp Gas turbine engine with combustion chamber bypass for fuel-air ratio control and turbine cooling
US3554174A (en) * 1969-07-07 1971-01-12 Dynatech Corp Dual circuit induction system
NL8503058A (en) 1985-11-07 1987-06-01 Nefit Nv METHOD FOR IGNITING A BURNER AND A BURNER FOR CARRYING OUT THIS METHOD
DE3812299A1 (en) * 1988-04-13 1989-10-26 Eberspaecher J EVAPORATOR BURNER AND METHOD FOR OPERATING AN EVAPORATOR BURNER
DE4014185A1 (en) 1990-05-03 1991-11-07 Webasto Ag Fahrzeugtechnik METHOD FOR OPERATING A BURNER USED WITH LIQUID FUEL
US5213492A (en) * 1991-02-11 1993-05-25 Praxair Technology, Inc. Combustion method for simultaneous control of nitrogen oxides and products of incomplete combustion
US5242295A (en) * 1991-02-11 1993-09-07 Praxair Technology, Inc. Combustion method for simultaneous control of nitrogen oxides and products of incomplete combustion
EP0770824B1 (en) * 1995-10-25 2000-01-26 STIEBEL ELTRON GmbH &amp; Co. KG Method and circuit for controlling a gas burner
DK0806610T3 (en) * 1996-05-09 2001-10-15 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg Procedure for operating a burner
DE19645196B4 (en) 1996-11-02 2006-08-17 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Liquid fuel heater
JPH1151332A (en) * 1997-07-31 1999-02-26 Nippon Soken Inc Catalytic combustion type heater
DE19831648B4 (en) * 1998-07-15 2004-12-23 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Process for the functional adaptation of control electronics to a gas heater
US6429020B1 (en) * 2000-06-02 2002-08-06 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Flashback detection sensor for lean premix fuel nozzles
US6908298B1 (en) * 2001-10-30 2005-06-21 Owen W. Dykema Air-fuel injection system for stable combustion
JP4000888B2 (en) * 2002-04-09 2007-10-31 日産自動車株式会社 Reforming fuel cell system
DE50205205D1 (en) * 2002-09-04 2006-01-12 Siemens Schweiz Ag Zuerich Burner controller and setting method for a burner controller
US6993960B2 (en) * 2002-12-26 2006-02-07 Woodward Governor Company Method and apparatus for detecting combustion instability in continuous combustion systems
US7934926B2 (en) * 2004-05-06 2011-05-03 Deka Products Limited Partnership Gaseous fuel burner
DE102006047990B4 (en) 2006-10-10 2008-12-18 Webasto Ag Control of heating power of a heater
WO2008095860A2 (en) * 2007-02-06 2008-08-14 Basf Se Method for providing a gas flow comprising oxygen for the endothermic reaction of a starting flow comprising one or more hydrocarbons
EP2116771B1 (en) 2008-05-09 2011-08-17 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Start and operation of a burner with optimised air ratio
US10072607B2 (en) * 2009-07-01 2018-09-11 New Power Concepts Llc Annular venturi burner for stirling engine
US20110269081A1 (en) * 2010-05-03 2011-11-03 Bayer Materialscience Llc Systems and processes for improved combustion control
JP5357108B2 (en) * 2010-06-29 2013-12-04 大陽日酸株式会社 Burner burning method
JP5485193B2 (en) * 2011-01-26 2014-05-07 大陽日酸株式会社 Burner burning method
WO2012107949A1 (en) * 2011-02-07 2012-08-16 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
US9234661B2 (en) * 2012-09-15 2016-01-12 Honeywell International Inc. Burner control system
US20140272737A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Fives North American Combustion, Inc. Staged Combustion Method and Apparatus
DE102014103814B4 (en) 2014-03-20 2022-01-05 Webasto SE Mobile heating device operated with liquid fuel
GB2532776A (en) * 2014-11-28 2016-06-01 Edwards Ltd Radiant burner
DE102016122821B3 (en) * 2016-11-25 2018-02-08 Webasto SE A fuel powered vehicle heater and method of operating a fuel powered vehicle heater

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1717514A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-02 Alde International Systems AB Gas burner and methods for starting and operating the same
RU2534920C1 (en) * 2013-06-05 2014-12-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Method of automatic regulation of fuel-air ratio in boiler furnace
DE102013218847A1 (en) * 2013-09-19 2015-03-19 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG A method of operating a fuel-powered vehicle heater in a new-state operation phase
EP3054216A1 (en) * 2015-02-09 2016-08-10 Spheros GmbH Control method for the startup function of a heating device which uses fuel

Also Published As

Publication number Publication date
CN110023681B (en) 2021-03-19
CN110023681A (en) 2019-07-16
DE102016123041A1 (en) 2018-05-30
US11148504B2 (en) 2021-10-19
DE102016123041B4 (en) 2023-08-10
US20210114434A1 (en) 2021-04-22
WO2018099776A1 (en) 2018-06-07
KR20190070952A (en) 2019-06-21
JP2019535579A (en) 2019-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8904764B2 (en) Method for feeding thermal energy into an exhaust emission control unit connected in the exhaust gas system of an internal combustion engine
JP5627792B2 (en) Combustion device with pulsed fuel split
JP2007138949A (en) Method and device for operating gas turbine engine system
JP2004512466A (en) Method and apparatus for controlling an exhaust gas aftertreatment system
RU2038510C1 (en) Method of heating air sucked in internal combustion engine
RU2723655C1 (en) Fuel-operated heating device of vehicle and method of operation of fuel-operated heating device of vehicle
CN105298668B (en) Method and device for controlling an air-fuel mixture for operating an internal combustion engine
US11879368B2 (en) Method, processing unit, and computer program for ascertaining an air volume provided by means of an electric air pump in an exhaust system of an internal combustion engine
EP3561274B1 (en) Controller and control method for internal combustion engine
US10400692B2 (en) Method and device for reducing the emissions of an internal combustion engine
JP5745640B2 (en) Control device for gas turbine power plant
JP2019120203A (en) burner
JP6398504B2 (en) Heat source machine
CN110023680B (en) Fuel-operated vehicle heater and method for operating the same
JP5541781B2 (en) Boiler multi-can installation system
US11028798B2 (en) Internal-combustion-engine control device and control method
US12104515B2 (en) Method, computing unit, and computer program for operating a burner
US11821351B2 (en) Method for operating an exhaust gas burner during its start phase
US20240229696A9 (en) Verfahren, recheneinheit und computerprogramm zum betreiben eines brenners
US20240310045A1 (en) A method of starting a burner device and heating device having a burner device
JP7208046B2 (en) Exhaust purification device
JP5541780B2 (en) Boiler multi-can installation system
KR100488211B1 (en) Engine control device
CN115199384A (en) Method and computing unit for operating an exhaust gas burner
JP2019124186A (en) burner